高三化学一轮复习元素化合物基础知识梳理

元素化合物基础知识[1]金属基本概念1．纯金属：(1)存在：在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以化合态形式存在。(2)通性：导电性、导热性、延展性、有金属光泽、多数为银白色（Fe粉：黑色，Cu：红色，Cs：略带金色光泽）、固体（Hg：液态）。地位：地壳中含量最多的金属：Al人体中含量最多的金属：Ca日常生活中使用最广泛、年产量最高的金属：Fe熔点最高的金属：W导电性最好的金属：Ag(3)冶炼：(4)发现的先后顺序：活动性弱的先被发现。2．合金：(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。熔点低、硬度大、强度高、耐腐蚀。(3)几种常见的合金3．分类：金属材料—eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金,有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金))4．新型金属材料：铀（U）：核反应堆燃料；钛（Ti）：被誉为“21世纪的金属”。[2]钠及其化合物1．Na(1)物性：银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100℃)，密度比水的小但比煤油的大。(2)化性：①与非金属单质反应：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl(现象：剧烈燃烧、白烟)4Na＋O2=2Na2O(现象：银白色固体变暗)2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(现象：钠先熔化、后燃烧，产物是淡黄色固体)②与酸、水(滴有酚酞)、醇反应：2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑(快)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(现象：浮、熔、游、响、红)2Na＋2CH3CH2OH→2C2H5ONa＋H2↑(沉、慢)③与盐溶液（CuSO4溶液）反应：2Na＋2H2O＋Cu2＋=Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑与饱和NaCl溶液反应：有白色固体析出。与熔融的CuSO4反应：2Na＋CuSO4(熔融)=Cu＋Na2SO4(3)制取：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑(4)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中，不能放到CCl4中保存。(5)钠的用途：①钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。②用作电光源，制作高压钠灯。③冶炼某些金属：金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。2．NaOH(1)物性：俗名为烧碱、火碱或苛性钠，白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性（作干燥剂）；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性（滴在皮肤上：水洗擦干涂稀硼酸）。(2)化性：①具有碱的通性②其他反应：与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑与非金属单质反应：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋CH3CH2OH(3)NaOH的制取：①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH②现代工业制碱（氯碱工业）：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑Na2O与Na2O2Na2ONa2O2色、态白色固体淡黄色固体氧元素化合价－2－1电子式化学键类型离子键离子键、（非极性）共价键阴、阳离子个数比1∶21∶2是否为碱性氧化物是不是与水反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与盐酸反应Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑转化2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2用途制烧碱供氧剂、漂白剂、消毒剂保存密封密封，远离易燃物4．Na2CO3和NaHCO3(1)Na2CO3、NaHCO3的水溶性及酸碱性的实验探究实验步骤1gNa2CO31gNaHCO3①观察两支试管白色粉末细小的白色晶体②加几滴水并将温度计伸入其中加水后结块变成晶体，温度计示数升高加水后部分溶解，温度计示数降低③加5mL水振荡一段时间后可溶解固体量减少④加1～2滴酚酞溶液变红，溶液碱性较强溶液变浅红，溶液碱性较弱初步结论Na2CO3、NaHCO3均易溶于水，在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3。Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热。水溶液均显碱性，碱性：Na2CO3>NaHCO3。Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色状态白色粉末细小的白色晶体溶解性更易溶于水易溶于水水溶液酸碱性都呈碱性(Na2CO3溶液碱性更强)与盐酸COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O与NaOH溶液不反应HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O与澄清石灰水COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓NaHCO3少量：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O；NaHCO3过量：2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O与氯化钙溶液COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓不反应热稳定性稳定、受热不易分解受热易分解（2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O）转化Na2CO3eq\o(,\s\up9(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\do3(①固体加热；②适量OH－))NaHCO3用途制洗涤剂、肥皂、玻璃等制泡沫灭火剂、发酵剂、治疗胃酸过多(2)Na2CO3和NaHCO3的性质(3)Na2CO3、NaHCO3的鉴别①固体的鉴别：加热法。②溶液的鉴别：a．沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。c．测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。(4)Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法①Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法②NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2③Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液(5)侯氏制碱法：反应原理：NaCl＋H2O＋NH3＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O注意事项：先通入NH3，后通入CO2：NH3在水中的溶解度较大，有利于CO2的吸收。【3】碱金属元素、焰色反应1．碱金属的性质：(1)一般性相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs（略带金色光泽）外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂（Li只生成Li2O）保存碱金属一般都保存在煤油中，但锂保存在石蜡中2．焰色反应(1)概念：某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。(2)焰色反应的操作：(3)常见元素的焰色金属元素锂钠钾钙钡铜焰色紫红黄紫(透过蓝色钴玻璃)砖红黄绿绿(4)应用：用于金属单质或其离子的鉴别、制造节日烟花。【4】镁及其化合物1．Mg(1)物性：银白色固体(2)化性：①与非金属反应：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO（耀眼的白光，用于照明。）3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2②与沸水反应：Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑③与某些氧化物反应：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C(3)制取：2MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Mg＋Cl2↑2．MgO(1)物性：白色固体(2)化性：与强酸反应：MgO＋2H＋=Mg2＋＋2H2O3．Mg(OH)2(1)物性：白色难溶于水的固体(2)化性：①热稳定性：Mg(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))MgO＋H2O②与强酸反应：Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O（中和胃酸过多）4．从海水中提取镁【5】铝及其化合物1．Al(1)物性：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。(2)化性：①与O2反应：4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2Al2O3（Al熔化但不滴落）②与强酸反应：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑③与强碱反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑④钝化：常温下，遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。⑤铝热反应：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3A．制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；B．金属焊接，如野外焊接钢轨等。(3)用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。(4)制取：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up11(电解),\s\do4(冰晶石))4Al＋3O2↑2．Al2O3(1)物性：白色固体，难溶于水，熔点很高。(2)化性：(3)用途：冶炼金属铝的原料；良好的耐火材料。3．Al(OH)3(1)物性：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化性：①热稳定性：2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O②与强酸反应：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O③与强碱反应：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(3)制备：①向铝盐中加入氨水：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②NaAlO2溶液中通入足量CO2：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2（过量）＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓(4)应用：明矾：KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜7。明矾可以净水，其原理是Al3＋＋3H2O⇋Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。中和胃酸（HCl）过多。“铝三角”及其应用5．工业炼铝——从铝土矿（主要成分：Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质）中提取铝方案一：酸溶法方案二：碱溶法【6】铁及其化合物1．Fe(1)物性：铁位于周期表中第四周期Ⅷ族，是一种典型的变价金属元素。银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(2)化性：①还原性：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeSFe＋2Fe3＋=3Fe2＋②与强酸反应：Fe与稀HCl反应：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑Fe与过量稀HNO3反应：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2OFe与少量稀HNO3反应：3Fe＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O③与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2④钝化：常温下，遇浓硫酸、浓硝酸钝化。2．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O用途油漆、涂料、赤铁矿炼铁磁铁矿炼铁3．铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与H＋反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O热稳定性不稳定不稳定：2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O转化4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3（白色变为灰绿色，最后变为红褐色）4．铁盐(1)Fe2+、Fe3+的检验：离子Fe2＋Fe3＋溶液颜色浅绿色黄色加NaOH溶液或氨水等现象：白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色现象：有红褐色沉淀生成加KSCN溶液无现象，再加入氯水，溶液变成红色溶液变成红色：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3加铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液生成蓝色沉淀：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓无现象加酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液褪色无明显现象加苯酚溶液无明显现象溶液呈紫色(2)Fe2+、Fe3+的应用：①保存Fe2+：加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。③Fe3＋易水解的性质：制取氢氧化铁胶体：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3＋。实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。=4\*GB3④Fe3＋作催化剂：催化H2O2分解。5．制备Fe(OH)2方法一：有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示方法二：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示方法三：电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图所示6．“铁三角”及其应用【7】铜及其化合物1．Cu(1)物性：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化性：①与非金属单质反应：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO2Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CuCl2（棕黄色的烟）2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S②与某些酸反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O③与盐溶液反应：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋④生锈反应：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(3)制备：①火法炼铜：Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋SO2②湿法炼铜：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO42．铜的氧化物CuOCu2O颜色状态黑色固体砖红色固体与H＋反应CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OCu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O与H2反应CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OCu2O＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋H2O转化4CuOeq\o(=,\s\up7(高温))2Cu2O＋O2↑3．Cu(OH)2(1)物性：蓝色难溶于水的固体。(2)化性：①碱性：Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O②热稳定性：Cu(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CuO＋H2O③弱氧化性：（氧化醛基）CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O检验醛基，医疗上常用于糖尿病的检查。4．CuSO4·5H2O(1)CuSO4·5H2O即五水合硫酸铜，蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。(2)无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)可作为水的检验依据。(3)用途：硫酸铜和石灰乳的混合液是农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可用于防治多种作物的病虫害。【8】碳及其化合物1．C——碳单质（金刚石、石墨、无定形碳、足球烯【互为同素异形体】）结构：金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边形层状结构。(1)物性：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感。(2)化性：①可燃性：C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2,2C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO②还原性：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(CuO：2CuO＋C\o(=,\s\up7(△))2Cu＋CO2↑冶炼金属,SiO2：SiO2＋2C\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑制取粗硅,H2O：C＋H2Og\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2制取水煤气))③与强氧化性酸反应：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(浓H2SO4：C＋2H2SO4浓\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O,浓HNO3：C＋4HNO3浓\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O))2．CO(1)物性：无色气体，有毒，难溶于水。(2)化性：①可燃性：2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO2（淡蓝色火焰）②还原性：CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2(冶炼金属)3．CO2(1)物性：无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰。(2)化性：CO2＋H2O=H2CO3Na2O＋CO2=Na2CO3CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C(3)CO2在自然界中的循环：①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。②自然界消耗CO2的主要反应：a．溶于江水、海水中：CO2＋H2O=H2CO3；b．光合作用将CO2转化为O2；c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2(4)用途：碳酸饮料、人工降雨、灭火、植物光合作用的原料。(5)制备：①实验室：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑②工业上：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑4．H2CO3：弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。5．碳酸的酸式盐和正盐（CO32和HCO3）(1)在水中的溶解性：①含K＋、Na＋、NHeq\o\al(＋,4)的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。②一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3。(2)热稳定性：一般来说，热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。(3)水溶液酸碱性强弱：物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。【9】硅及其化合物1．Si(1)存在：自然界中只以化合态存在，在地壳中的含量仅次于氧。是构成岩石与许多矿物的基本元素。(2)物性：灰黑色，硬度大，熔、沸点高，具有金属光泽。(3)化性：①与非金属单质反应：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：Si＋O2\o(=,\s\up7(△))SiO2,F2：Si＋2F2=SiF4,Cl2：Si＋2Cl2\o(=,\s\up7(△))SiCl4))②与氢氟酸反应：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑(4)制取：制粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑制高纯硅：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋H2、SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋3HCl(5)用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。2．SiO2(1)存在：沙子、石英、水晶、玛瑙(含杂质的石英)等中。(2)结构：由Si和O按个数比1∶2直接构成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子构成的。(3)物性：硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水。(4)化性：①与氢氟酸反应：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O（HF腐蚀/雕刻玻璃）②与碱溶液反应：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)③与盐反应：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑④与碱性氧化物反应：SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3(5)用途：光导纤维、光学仪器、电子部件、仪器轴承、石英坩埚、玻璃等。3．H2SiO3(1)物性：不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。(2)化性：①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O②硅酸能与碱溶液反应：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O4．Na2SiO3(1)物性：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性，也叫泡花碱。(2)化性：与酸性比硅酸强的酸反应：Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。(4)硅酸盐组成的表示：如硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O·SiO2，石棉(CaMg3Si4O12)：CaO·3MgO·4SiO2。5．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料①常见硅酸盐材料比较硅酸盐产品原料主要设备主要成分性质水泥石灰石、黏土水泥回转窑硅酸二钙：2CaO·SiO2硅酸三钙：3CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3水硬性玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2无固定熔点陶瓷黏土Al2O3·2SiO2·2H2O耐高温、耐腐蚀、硬度大②玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑(2)特殊功能的含硅物质：①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。(3)新型无机非金属材料①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和绝缘性等。②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。③压电陶瓷：具有压电效应。【10】氯及其化合物1．Cl2(1)物性：常温下，氯气是黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，密度比空气大，能溶于水，常温下，1体积水溶解2体积Cl2。(2)化性：①氧化性：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3，棕红色烟。Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2，棕黄色烟。H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl，苍白色火焰；H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。Cl2＋2KI=2KCl＋I2Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HClCl2＋2FeCl2=2FeCl3②氧化性和还原性（歧化反应）：Cl2＋H2O⇋HCl＋HClO，Cl2＋H2O⇋H＋＋Cl－＋HClOCl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O（制漂白液/精、“84”消毒液，处理尾气Cl2）2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O（制漂白粉）(3)制取：①实验室：用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸。MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O②工业上：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(4)新制氯水与久置氯水：新制氯水：久置氯水：盐酸2．HClO2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑3．Ca(ClO)2(1)化性：①稳定性：②水解：ClO－＋H2O⇋HClO＋OH－③漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓“84”消毒液：有效成分为NaClO，它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O4．卤素的性质及X的检验(1)物理性质比较：性质F2Br2I2颜色淡黄绿色深红棕色紫黑色状态气体液体固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶易溶特性易挥发、有毒①易升华；②使淀粉溶液变蓝(2)化学性质比较：①与碱溶液反应：2NaOH＋X2=NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)②氧化性：2Na＋X2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaX氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－＜Br－＜I－。与一些还原性离子反应，如SOeq\o\al(2－,3)＋Br2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋2Fe2＋＋Br2=2Br－＋2Fe3＋(3)卤素离子的检验方法①AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液,和稀硝酸))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，则有Cl－,淡黄色沉淀，则有Br－,黄色沉淀，则有I－))②置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up9(加适量新制饱和氯水),\s\do3(振荡))eq\o(→,\s\up9(加入CCl4下层或汽油上层),\s\do3(振荡))有机层呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色，表明有Br－,紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－))③氧化——淀粉法检验I－未知液eq\o(→,\s\up9(加入适量新制饱和氯水或双氧水),\s\do3(振荡))eq\o(→,\s\up9(淀粉溶液),\s\do3(振荡))蓝色溶液，表明有I－5．卤素单质的提取(1)氯的提取——氯碱工业海水→粗盐eq\o(→,\s\up7(精制))饱和食盐水eq\o(→,\s\up7(电解))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(阳极产物：Cl2,阴极产物：H2、NaOH))(2)海水提取溴(3)海带中提取碘【11】氧及其化合物1．O2(1)存在：空气中（体积分数21%）。(2)物性：常温下，无色无味气体，密度比空气大，不易溶于水；液氧/固态氧为淡蓝色。(3)化性：氧化性(4)用途：供给呼吸、支持燃烧。(5)制备：①实验室：②工业上：分离液态空气法（蒸馏）。2．O3(1)物性：常温常压下，是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水。吸入少量臭氧对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害。(2)化性：①不稳定性：2O3eq\o(=,\s\up7(一定条件))3O2②强氧化性：Ag、Hg等金属在臭氧中可以被氧化，O3能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：O3＋2KI＋H2O=I2＋2KOH＋O2③漂白和消毒：许多染料受到臭氧的强烈氧化会褪色，臭氧还能杀死许多细菌。(3)生产方式：3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3(4)臭氧层：能吸收来自太阳的大部分紫外线，是生物的保护伞。氟氯烃是破坏臭氧层的“元凶”。(5)臭氧的用途：脱色剂、消毒剂等。3．过氧化氢(其水溶液俗称双氧水)(1)分子结构：结构式：HOOH电子式：(2)化性：①氧化性：绿色氧化剂，具有较强的氧化性：▲注意：在酸性条件下H2O2的还原产物为H2O；在中性或碱性条件下其还原产物为OH－(或氢氧化物)。②还原性：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋5O2↑＋8H2O③不稳定性：过氧化氢在常温下缓慢分解生成氧气和水，加热或者加入催化剂(MnO2、Cu2＋、Fe3＋等)快速分解。(3)用途：消毒剂、杀菌剂，漂白剂、脱氯剂，纯H2O2还可作火箭燃料的氧化剂等。【12】硫及其化合物1．S(1)存在：(2)物性：硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。(3)化性：①还原性：S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2（空气中燃烧火焰为淡蓝色）S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O（硫既是氧化剂，又是还原剂，除去试管内黏附的S）②氧化性：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2SS＋Hg=HgS(除去室内洒落的Hg)2．SO2(1)物性：无色、有刺激性气味的有毒气体，大气污染物之一；易溶于水，1体积水溶解约40体积SO2。(2)化性：①还原性：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：2SO2＋O2\o(,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))2SO3,氯水：Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4))②氧化性：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O③酸性氧化物的通性：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3,与NaOH足量反应：,2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O))④漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色，生成不稳定的化合物。▲注意——漂白原理比较：类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性加合型与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质SO2可逆、不持久有选择性吸附型将有色物质吸附而褪色活性炭物理变化吸附色素(3)制备：Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2OCu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O3．SO3：标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O=H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。4．“S”的氧化物的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径：途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4。途径2：SO2＋H2O⇋H2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4。5．H2SO4(1)稀H2SO4：无色液体，能与水以任意比互溶。Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2OBa2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2OSOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋SO2↑Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(2)浓H2SO4：溶解时放出大量的热，稀释：将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。实验实验现象浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性、酸性Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OC＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。(3)SOeq\o\al(2－,4)的检验：被检液eq\o(→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq\o\al(2－,4))。【13】氮及其化合物1．N2(1)存在：空气中（体积分数78%），无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(2)氮的固定：2．“N”的氧化物(1)常见氧化物：N2O(俗称“笑气”，具有麻醉作用)、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5(白色固体)性质NONO2色、态、味无色、无味气体红棕色、有刺激性气味气体溶解性难溶于水毒性有毒，大气污染物之一有毒，大气污染物之一与水反应不反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO与氧气反应NO＋O2=2NO2不反应对环境的影响NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨、破坏臭氧层(2)氮氧化物对环境的污染及防治：①污染类型：a、光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。b、硝酸型酸雨c、破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。d、NO与血红蛋白结合使人中毒。②NOx尾气处理：a、碱液吸收法：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2Ob、催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。3．HNO3(1)物性：无色易挥发的液体，有刺激性气味。(2)化性：①不稳定性：4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑②酸的通性③强氧化性：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2N